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生命起源于石墨烯的进一步分析(一)

已有 3491 次阅读 2015-10-10 14:39 |系统分类:观点评述

生命或起源于石墨烯,这一话题一经被《科学网》报道便满城风雨,嘲笑的,谩骂的一直不绝于耳,甚至许多人怀疑我们抄袭,这种思维是典型的国人思维。因为对于生命起源我们一直习惯于看外国人的演绎,而国人在这一领域毫无建树。正如国家自然资金委的人说的,我们中国人能做什么?像生命起源之类的,我们做不了。我们能做就是就是在外国人的基础上修修补补。好听点说,系统研究,不好听点说就是给外国人的发现敲锣打鼓,人家出一个新概念,我们毫不犹豫一窝蜂的上,做一堆延伸、扩展,从来没有想过自己提出一个新概念。比如生命起源,有名的有:起源于外太空,起源于泥土,起源于黄铁矿,全是外国人的想法,国人一般习惯于看看乐乐,与自己无关,因为太难,我们做不了。我们这么一群名不转经传的屌丝,在实验室奋斗了两三年,光电镜就照了好几万。一个新概念的提出不是我们胡乱编造,是需要证据与逻辑分析的。我自认为这个概念还是经得起推敲的!
起初,我们合成了氧化石墨烯,然后准备用这种材料做对铅的吸附,看能不能用来去除重金属的污染。可是在无意之间我们发现,当铅过量时,石墨烯会沉淀出来,而且悬浮在水面上。电镜观察发现此时的石墨烯已经卷曲成了一个个的泡泡,那时我也不知道这泡泡能做什么用,就随手扔到了一旁。我一个师弟田龙龙,看完后说,这个石墨烯的泡泡特别像一个掏空的细胞,说不定最原始的生命就这么来的。我随口说了句呵呵,就了事。可是后来我们发现石墨烯上面纳米孔很有趣,这些纳米孔是事先用射线辐照出来的,这些纳米孔可以让金属离子依次通过,通过的顺序和细胞膜钾离子通道的一模一样。这一发现让我们特别惊讶。于是我请假一个植物学的同学王春梅,我问生命体是不是优先吸收钾离子,她说是,我说那自然界中钠离子含量要高于钾离子,钠和钾化学性质相似,为什么会专门选择吸收钾离子呢?她犹豫了一会说,不知道。她说:她也问过她的导师,老师也无从说起。我继续说,我们做了石墨烯纳米孔,这种孔也是优先过滤钾离子,而且对于其他一价离子的顾虑次序和钾离子通道也一样。难道不是细胞自己需要钾离子,而是最原始的细胞膜就像石墨烯纳米孔一样,只能优先过滤钾离子,从而慢慢演变为现在的喜钾生命体?她回答说,不清楚,但是的确很有意义。我说这样的话,可能意味生命起源于石墨烯有关。产生这个想法,我非常兴奋,她也表示有趣,希望继续合作。
为了证实这个想法,我陷入了深深的思考,要是石墨烯参与了生命起源,那么它在太古代是否存在。我查阅文献发现,石墨是天然存在的,可是石墨烯是没有的人造的。后来我联想到了石墨烯的化学合成步骤,就是 通过强酸氧化超声剥离,于是我最初想到的是海底的石墨矿,在强酸的作用下,在自然界的超声波的作用下产生了石墨烯。但是这一想法,比较牵强,一直不能令人信服。突然有一天,NASA的一篇报道让我非常兴奋。他们发现土卫六上有生命存在的迹象,这种生命根据红外谱图分析,竟然是多环芳烃组成的,其实就是石墨烯的类似物。我当时很吃惊,难道真的我们发现了生命的秘密?随后我继续阅读文献,发现NASA在宇宙星际中早就检测到了富勒烯、碳纳米管等,这些和石墨烯同源的碳的同素异形体。此外一次考古发现中,人们挖掘除了富勒烯的晶体。这似乎意味着太古代存在这种碳的同素异形体,那么这些富勒烯、石墨烯在太古代是怎么形成的?大量的文献调研后,我开始认识到原始地球肯定存在石墨烯,为什么?
著名的米勒实验证明氨基酸可以在原始大气中通过闪电合成,而他用的模拟原始大气的主要成分是甲烷。闪电能产生上万度的高温,如此高温下甲烷会裂解为碳原子,碳原子如果遇见金属便可以在金属表面形成石墨烯或者碳纳米管,这是公认的石墨烯合成方法之一。 也就是说米勒实验用的反应物其太纯净,如果在里面加入一些金属便可以形成石墨烯。原始地球有没有单质金属?肯定有,金银这些金属都是天然存在的。因此我确认,如果在米勒实验中加入一些金属物质,那么除了检测到大量的氨基酸,还会检测到石墨烯的存在。所以石墨烯在太古代是存在的,既然存在,那么它肯定介入了生命的起源。这是毋庸置疑的,那么他是如何参与生命起源的呢?这时实验的另一头开始有了突破性的进展。




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